اسمز معکوس چیست؟

تأسیسات تصفیه آب تجاری در مقیاس کوچک و کارخانه‌های نمک‌زدایی در مقیاس صنعتی معمولاً از چندین مرحله در فرآیند تصفیه برای تولید آب آشامیدنی استفاده می‌کنند.

اسمز معکوس (همچنین به عنوان RO شناخته می شود) یک مرحله کلیدی در حذف نمک و ناخالصی های معدنی از آب است.

برای درک نحوه عملکرد اسمز معکوس، اجزای سیستم اسمز معکوس و کاربردهای آن به خواندن ادامه دهید.

اسمز معکوس چگونه کار می کند؟

اسمز معکوس یک روش فعال برای تصفیه آب است. همانطور که از نام آن پیداست، برعکس فرآیند غیرفعال اسمز است.

در اسمز معکوس، حلال با اعمال فشار از یک غشای نیمه تراوا از غلظت زیاد محلول به غلظت کم محلول عبور می کند.

این فرآیند به املاح مانند نمک ها و مواد معدنی اجازه می دهد تا در سمت دیگر غشا باقی بمانند. این فرآیند حلال را تصفیه می کند.

نکات کلیدی

• اسمز معکوس روشی برای تصفیه آب با فشار دادن آن از طریق یک غشای نیمه تراوا است.
• آب (حلال) که در حال تصفیه است از غلظت زیاد محلول به غلظت کم جریان پیدا می کند و املاح محلول مانند نمک را پشت سر می گذارد.
• تاسیسات آب تجاری در مقیاس کوچک و کارخانه های نمک زدایی در مقیاس بزرگ از اسمز معکوس استفاده می کنند

اصول اولیه اسمز معکوس

اصول اساسی اسمز معکوس شامل استفاده از فشار برای وادار کردن آب به یک غشای نیمه تراوا است.

غشای فیلتراسیون به مولکول های بزرگتر از مولکول های آب اجازه عبور نمی دهد. این امر نمک ها، مواد معدنی و سایر ناخالصی های محلول را به جا می گذارد.

در نتیجه آبی که از غشا عبور می کند تمیزتر از آبی است که به سیستم وارد می شود.

فرآیند اسمز معکوس چیست؟

در زیر نموداری از یک سیستم تصفیه آب پایه با جزء اسمز معکوس نشان داده شده است.

همانطور که می بینید، تصفیه آب مراحل مختلفی دارد.

آب از فیلترهای اولیه عبور می کند که رسوبات، طعم کلر و بو را از بین می برد. در مرحله بعد است که اسمز معکوس اتفاق می افتد و سپس آب از یک لوله پست کربنی عبور می کند و آماده تخلیه می شود.

اجزای کلیدی یک سیستم اسمز معکوس

سیستم‌های اسمز معکوس ممکن است از نظر طراحی و پیچیدگی کمی متفاوت باشند، اما اجزای کلیدی کمی وجود دارند که به سیستم اجازه عملکرد می‌دهند. اگر یکی از این موارد وجود نداشته باشد، سیستم از کار می افتد.

جزء اصلی سیستم غشای اسمز معکوس است که در یک لوله مقاوم در برابر فشار قرار گرفته است. اینجاست که املاح یا ناخالصی های مولکولی/یونی از آب جدا می شود.

دومین جزء مهم، پمپ سیستم است که جریان آب را تامین می کند و فشار لازم را تامین می کند.

در نهایت، سومین جزء مهم مخزن ذخیره است که آب تصفیه شده در آن ذخیره می شود.

مزایای اسمز معکوس چیست؟

اسمز معکوس به اطمینان از آب آشامیدنی سالم کمک می کند. این فرآیند به ویژه در مناطقی که منبع آب کثیف است، مانند چاه باز بسیار مفید است.

کارخانه‌های نمک‌زدایی در مقیاس صنعتی که عمدتاً از اسمز معکوس استفاده می‌کنند، برای اقتصاد و بقای کشورهایی که به آب دریا به‌عنوان منبع آب متکی هستند، حیاتی هستند.

در مقایسه با سایر روش های تصفیه آب، اسمز معکوس در از بین بردن آلاینده های معدنی مانند نمک ها و مواد معدنی بسیار کارآمد است. در حذف مواد مضر زیر از آب عالی است:

• سدیم
• سولفات
• کلسیم
• جیوه
• سرب
• آرسنیک
• فلوراید
• کلرید

RO یک فرآیند کم مصرف است. با توجه به اینکه سیستم عمدتاً توسط یک پمپ آب برقی تغذیه می شود، گرمای تولید شده حداقل است و مصرف برق متناسب با مقدار آب تصفیه شده تولید شده است. در نتیجه، مقرون به صرفه نیز می باشد.

مزیت دیگر این است که این فرآیند می تواند آب تمیز را در صورت تقاضا فراهم کند. این امر به ویژه برای سیستم هایی که برای مصارف خانگی طراحی شده اند صادق است.

به عنوان مثال، پس از طوفان یا سیل، منابع آب آشامیدنی ممکن است آلوده شوند. شما می توانید از یک سیستم اسمز معکوس به سادگی با اتصال آن به شیر آب خانگی خود استفاده کنید.

تصفیه آب

یک سیستم اسمز معکوس را می توان برای تصفیه آب در مقیاس کوچک یا در مقیاس بزرگ استفاده کرد. آب را برای آشامیدن بی خطر می کند و همچنین می تواند آب را برای مقاصد بالینی مانند آزمایش های آزمایشگاهی تشخیصی مناسب کند.

حذف آلاینده ها

حذف آلاینده ها از آب به ویژه نمک ها و مواد معدنی را می توان با استفاده از سیستم اسمز معکوس به روشی کارآمد و مقرون به صرفه انجام داد.

معایب اسمز معکوس چیست؟

بزرگترین عیب آبی که تحت اسمز معکوس قرار گرفته طعم آن است. اکثر مواد معدنی و یون های موجود در آب تصفیه شده با این فرآیند حذف می شوند. این به آب طعم “مسطح” و نامطلوب می دهد.

خود آب ممکن است برای نوشیدن طولانی مدت و مصرف زیاد مناسب نباشد زیرا ممکن است در واقع با رقیق شدن الکترولیت های سلول های شما باعث کم آبی بدن شود.

اسمز معکوس در مقابل تقطیر

در اسمز معکوس، ناخالصی ها از طریق فیلتراسیون تحت فشار حذف می شوند. در فرآیند تقطیر، ناخالصی ها از طریق تبخیر آب حذف می شوند و سپس میعان آب در یک ظرف جداگانه می شود.

اسمز معکوس در مقابل دیونیزاسیون

در اسمز معکوس، مواد معدنی و یون های محلول از عبور از یک غشاء جلوگیری می کنند و در عین حال اجازه عبور آب را می دهند.

در همین حال، در فرآیند دیونیزه کردن، یون ها با استفاده از بسترهای رزین باردار که آنها را جذب می کنند، حذف می شوند.

نتیجه گیری

اسمز معکوس نمی تواند به صورت غیر فعال رخ دهد. برای ایجاد فشار آب که آب را از طریق یک غشای نیمه تراوا فشار می دهد، به ورودی انرژی نیاز دارد. در مقایسه با سایر روش های تصفیه آب، اسمز معکوس می تواند کارآمدتر و مقرون به صرفه تر باشد.